Bài giảng Trường điện từ: Lecture 5 - Trần Quang Việt

[r]

 Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Electromagnetics Field

Trường điện tĩnh (2)

Lecture 5

EE 2003: Trường điện từ

 Vật dẫn cô lập trong trường điện tĩnh

EE 2003: Trường điện từ

 Điện môi trong trường điện tĩnh

 Phương pháp ảnh điện

 Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT Electromagnetics Field

Vật dẫn cô lập trong trường điện tĩnh

EE 2003: Trường điện từ

Điện tích cảm ứng trên vật dẫn

Điện tích cảm ứng 0

V

V

t









t ε

0e



Thời hằng =/ ~ ns  xác lập rất nhanh (tức thì) Vật dẫn mang cô lập đặt trong trường điện tĩnh nhanh chóng xuất hiện điện tích tự do trên bề mặt  Điện tích cảm ứng

EE 2015 : Signals & Systems Electromagnetics Field  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT  Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT

Tính chất của vật dẫn trong trường điện tĩnh

Tính chất 1: Trường điện trong vật dẫn bằng 0

Tính chất 2: Điện tích khối trong vật dẫn bằng 0

Tính chất 3: Vật dẫn là đẳng thế

Tính chất 4: Trường điện bên ngoài phải vuông góc với vd

Tính chất của vật dẫn trong trường điện tĩnh

Nhận xét: Điện tích cảm ứng tạo ra trường điện làm thay đổi trường điện ban đầu bên trong & xung quanh vật dẫn

EE 2015 : Signals & Systems Electromagnetics Field  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT  Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT

Màn chắn điện

Màn điện

0

ng

E 



Trường hợp 1: Có điện tích (nguồn) bên ngoài vật dẫn, bên trong hốc rỗng không có điện tích

Hốc rỗng

??

tr

E



Kết luận: vật dẫn đóng vai trò là màn chắn trường bên ngoài vào bên trong hốc rỗng

0

tr

E 



Màn chắn điện

??

ng E



Trường hợp 2: Không có điện tích (nguồn) bên ngoài vật dẫn, bên trong hốc rỗng có điện tích

Hốc rỗng

0

tr

E 



Kết luận: vật dẫn không chắn được trường bên trong hốc rỗng ra bên ngoài

0

ng



EE 2015 : Signals & Systems Electromagnetics Field  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT  Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT

Màn chắn điện

??

ng E



Trường hợp 3: Không có điện tích (nguồn) bên ngoài vật dẫn, bên trong hốc rỗng có điện tích, vật dẫn nối đất

Hốc rỗng

0

tr

E 



Kết luận: vật dẫn đóng vai trò chắn trường bên trong hốc rỗng ra bên ngoài

0

ng



Màn chắn điện tĩnh Thực tế: Màn chắn điện là lưới kim loại nối đất

EE 2015 : Signals & Systems Electromagnetics Field  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT  Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT

Màn chắn điện tĩnh

Điện môi trong trường điện tĩnh

EE 2003: Trường điện từ

EE 2015 : Signals & Systems Electromagnetics Field  Tran Quang Viet – FEEE - HCMUT  Tran Quang Viet – FEEE – HCMUT

Điện tích phân cực

Điện tích phân cực

Điện tích phân cực khối:

0 0

D   E

 

0 e

D   E  P

  

0 0

V divD divE

     

0 e

V divD divE divP

       

0 e

V divP divE

     

0

  

e

V divP E

    

   

3

(C/ m )